Мария окончила химический факультет, а позже факультет педагогического образования МГУ. Работала в лаборатории МГУ, затем — в химической компании.
Занималась общественной деятельностью неполитического свойства: от своего ТСЖ до борьбы за изменение порядка госзакупок в МГУ.
Принимала активное участие в протестных акциях, ряде общественных проектов, таких как «Сопротивление», «Россия для всех», «Дума Оnline». Мария — одна из основателей «Партии 5 декабря».
21 июня 2012 года СКР предъявил Бароновой обвинение в призывах к массовым беспорядкам. Основным доказательством обвинения является видеозапись, зафиксировавшая Марию вместе с Ильей Пономаревым в районе Малого Каменного моста перед прорывом полицейского оцепления. Согласно экспертизам, в том числе и самого Следственного комитета, видеозапись имеет признаки монтажа, содержит призывы невраждебного характера.
С 21 июня 2012 года она находится под подпиской о невыезде.
Мария Баронова одна воспитывает сына Александра 2006 года рождения. В 2012 году власти пытались оказывать на нее давление через органы опеки.